LED产品的散热知识集锦

      LED灯泡火爆市场，各大品牌网店价格眼花缭乱，贵也有贵的道理，便宜也有便宜的市场。今天来说说LED灯泡的缺点之一：发热。

      LED灯泡发热了怎么办?LED是会产生热量的，很多人就会以为LED是冷光源，这仅仅是指LED的发光原理而已。

LED灯泡发热的原因：

       LED灯泡发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能，而是一部分转化成为热能，电光转换效率20~30%左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。

具体来说，LED结温的产生是由于两个因素所引起的：

       内部量子效率不高，也就是在电子和空穴复合时，并不能100%都产生光子，通常称为由“电流泄漏”而使PN区载流子的复合率降低。泄漏电流乘以电压就是这部分的功率，也就是转化为热能，但这部分不占主要成分，因为现在内部光子效率已经接近90%。

       内部产生的光子无法全部射出到芯片外部而最后转化为热量，这部分是主要的，因为目前这种称为外部量子效率只有30%左右，大部分都转化为热量了。

       就如前文所说虽然白炽灯的光效很低，只有151m/W左右，但是它几乎将所有的电能都转化为光能而辐射出去，因为大部分的辐射能是红外线，所以光效很低，但是却免除了散热的问题。

LED灯泡的散热解决方法：

       解决LED灯泡的散热，主要从两个方面入手，封装前与封装后，可以理解为LED芯片散热与LED灯泡散热。

       LED芯片散热主要与衬底和电路的选择与工艺有关，本文暂不阐述。本文主要介绍LED灯泡的散热，因为任何LED都会制成灯具，所以LED芯片所产生的热量最后总是通过灯具的外壳散到空气中去。如果散热不好，因为LED芯片的热容量很小，一点点热量的积累就会使得芯片的结温迅速提高，如果长时期工作在高温的状态，它的寿命就会很快缩短。

       然而这些热量要能够真正引导出芯片到达外部空气，要经过很多途径。具体来说，LED芯片所产生的热，从它的金属散热块出来，先经过焊料到铝基板的PCB，再通过 导热胶才到铝散热器。所以LED酒店工程灯具的散热实际上包括导热和散热两个部分。

       而LED灯壳散热依据功率大小及使用场所，也会有不同的选择。现在主要有以下几种散热方法：

       铝散热鳍片：这是最常见的散热方式，用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。

       导热塑料壳：在塑料外壳注塑时填充导热材料，增加塑料外壳导热、散热能力。

       空气流体力学散热：空气流体力学利用灯壳外形，制造出对流空气，这是最低成本的加强散热方式。

       风扇灯壳内部用长寿高效风扇加强散热：造价低，效果好。不过要换风扇就是麻烦些，也不适用于户外，这种设计较为少见。

       导热管散热技术：导热管利用导热管技术，将热量由LED芯片导到外壳散热鳍片。在大型灯具，如路灯等这是常见的设计。

       表面辐射散热处理灯壳表面做辐射散热处理：简单的就是涂抹辐射散热涂料，可以将热量用辐射方式带离灯壳表面。

提高LED灯具散热水平的几点建议：

       1) 从LED芯片来说，要采取新结构、新工艺，提高LED芯片结温的耐热性，以及其他材料的耐热性，使得对散热条件要求降低。

       2) 降低LED器件的热阻，采用封装新结构、新工艺，选用导热性、耐热性较好的新材料，包含金属之间粘合材料、荧光粉的混合胶等，使得热阻≤10℃/W或更低。

       3) 降低升温，尽量采用导热性好的散热材料，在设计上要求有较好的通风孔道，使余热尽快散出去，要求升温应小于30℃。另外，提高模块化灯具的散热水平应提到日程上来。

       4) 散热的办法很多，有的采用蒲微呼吸器，还有的采用热导管、当然很好，但要考虑成本因素，在设计时应考虑性价比问题。

       此外，LED灯具的设计除了要提高灯具效率、配光要求、外形美观之外，要提高散热水平，采用导热好的材料，有报道称，散热体涂上某些纳米材料，其导热性能增加30%。另外，要有较好的机械性能和密封性，散热体还要防尘，要求LED灯具的温升应小30℃。

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